Przenośna Dynamiczna Waga Szynowa

Przenośna dynamiczna waga szynowa (PDWS) jest urządzeniem przystosowanym do identyfikacji parametrów obciążeń wywieranych przez przejeżdżające pojazdy szynowe na torowisko. Rozwiązanie opracowane przez firmę Adaptronica Sp. z o. o. pozwala, na ważenie pojazdów szynowych w ruchu.

Przenośna dynamiczna waga szynowa wykorzystuje technikę pomiaru odkształceń szyny kolejowej, wywołanych przejazdem pojazdu szynowego. W urządzeniu zastosowano przenośne przetworniki, zastrzeżone zgłoszeniem patentowym, mocowane do stopki szyny w sposób nieinwazyjny. Podstawowe elementy systemu pomiarowego przedstawiano schematycznie na rys 1.

pdwsz_schemat.png
Ogólny schemat elementów przenośnej wagi szynowej

Cechą charakterystyczną proponowanego rozwiązania jest brak konieczności specjalnego przygotowywania podtorza oraz podkładów przed instalacją systemu. Montaż przetworników jest krótkotrwały i w szczególności nie wymaga zamknięcia linii kolejowej.

Ważną zaletą systemu jest zastosowanie przenośnych przetworników instalowanych do stopki szyny za pomocą specjalnych uchwytów, co istotnie skraca czas montażu i cenę instalacji. Konstrukcja przetwornika jest tak zaprojektowana że instalacja jest możliwa dla każdego typu szyny kolejowej. Przed instalacją nie jest wymagana dodatkowe przygotowanie np. utwardzenie podtorza. Widok przetworników wagi szynowej przedstawiono na rys.2.

pdwsz_widok.png
Rys. 2 Widok przetworników zainstalowanych na stopce szyny kolejowej

Istotną cechą urządzenia jest ponadto możliwość pracy bez konieczności nakładania specjalnych ograniczeń na prędkość pociągów. Zastosowanie czterech przetworników zwiększa dokładność i stabilność pomiarów oraz niezawodność działania urządzenia.

Przenośna waga szynowa umożliwia uwzględnienie w czasie pomiarów aktualnego stanu podtorza i warunków środowiskowych, poprzez samokalibrację w oparciu o masę (określoną przez producenta) jednostki ciągnącej skład wagonów. Zastosowany układ samokalibracji pozwala na uzyskanie wiarygodnych danych pomiarowych dla torów kolejowych znajdujących się w różnym stanie technicznym jak również wyposażonych w różnego typy podkłady kolejowe.

Zastosowanie

Opracowana przez firmę Adaptronica Sp. z o. o. przenośna waga kolejowa pozwala na ważenie pojazdów w ruchu, a w szczególności na detekcję nacisków osiowych i liniowych, wywieranych przez poszczególne osie składu na szyny. Możliwe jest określenie masy wagonów, ich liczby, prędkości oraz typu poruszającego się składu. Przy użyciu dwóch par przetworników (po jednej na każdej szynie) waga umożliwia również określenie równomierności obciążenia wywieranego przez skład na każdą z szyn kolejowych.

Urządzenie może być zastosowane w celu detekcji nieprawidłowości w zakresie ponadnormatywnych obciążeń oraz przekroczeń dopuszczalnych prędkości ruchu pojazdu szynowego. Ta istotna cecha stwarza możliwość użycia sytemu ważenia w celach prewencyjnych dla ochrony elementów infrastruktury, przed nadmiernym zużyciem wywołanych przekroczeniami wartości dozwolonych formalnymi ograniczeniami.

Dodatkową cechą urządzenia jest możliwość jego zastosowania w celach diagnostycznych związanym z oceną stanu kół pojazdu szynowego.

Zarejestrowane wyniki pomiaru mogą podlegać archiwizacji i mieć zastosowanie do celów statystycznych.

Zasada działania

Zasada działania bazuje na pomiarze odkształceń sprężystych szyny kolejowej wywołanych przejeżdżającym, podlegającym ważeniu pociągiem. Pomiar realizowany jest piezoelektrycznym lub tensometrycznym czujnikiem naklejonym na przetworniku odkształceń dociskanym poprzez metalowe obejmy do stopki szyny.

Podczas przejazdu pociągu zmierzony przez czujnik sygnał pomiarowy (rys. 3) jest poddany obróbce polegającej na odpowiednim wzmocnieniu, filtrowaniu, próbkowaniu i rejestracji.

pdwsz_pomiar.png
Rys. 3 Sygnał pomiarowy zarejestrowany podczas przejazdu pociągu towarowego

Podstawowe informacje pomiarowe i diagnostyczne, dotyczące ważonego pojazdu szynowego, zawarte są w parametrach czasowych i amplitudowych zarejestrowanego sygnału.

Mierzone parametry

  • pomiar nacisku wywieranego przez osie składu na tory,
  • określenie masy poszczególnych wagonów,
  • pomiar prędkości,
  • określenie liczby wagonów,
  • detekcja wagonów składu przekraczających dopuszczalne naciski liniowe oraz osiowe,
  • pomiar równomierności obciążenia każdej z szyn torowiska,
  • określenie typu pojazdu szynowego,
  • detekcja kół składu pociągu znajdujących się w złym stanie technicznym

Podstawowe parametry techniczne

zakres prędkości pojazdów szynowych:5 - 100 [km/h],
zakres mierzonych nacisków przypadających na oś:1000 - 30000 [kg],
dokładność pomiaru prędkości:±3[%] dla σ=95[%],
dokładność pomiaru nacisku osiowego:±5[%] dla σ=95[%],
dokładność pomiaru masy wagonów:±5[%] dla σ=95[%],
zakres temperatur pracy urządzenia:-20ºC……..+70ºC.

Zapraszamy do współpracy

Wersja do druku: PDWSZ_system.pdf